滾動軸承打滑動力學(xué)模型及振動噪聲特征研究.pdf

1、滾動軸承是關(guān)鍵基礎(chǔ)零件，它直接影響主機(jī)的性能與壽命。滾動軸承的打滑，不僅會加速滾動軸承的磨損，破壞滾動軸承的旋轉(zhuǎn)精度，產(chǎn)生異常振動和噪聲，而且會造成滾動軸承的劃傷和潤滑油溫度的升高，導(dǎo)致油膜破損，嚴(yán)重影響滾動軸承的性能和壽命。由于滾動軸承內(nèi)部接觸關(guān)系與運(yùn)動關(guān)系的復(fù)雜性，尤其是考慮滾動體載荷和速度變化的打滑機(jī)理，軸承與軸承座耦合的聲振計(jì)算方法等未得到很好解決，制約了高精度、低噪聲和長壽命滾動軸承的研發(fā)。目前，關(guān)于滾動軸承打滑的動力學(xué)模型及

2、算法，打滑對滾動軸承壽命和振動噪聲的影響規(guī)律等，已成為該領(lǐng)域的關(guān)鍵共性科學(xué)問題，亟待予以解決。因此，開展?jié)L動軸承打滑機(jī)理、動力學(xué)模型和聲振耦合計(jì)算方法的研究，具有重要的理論意義和實(shí)際工程價值。
　　本論文主要圍繞滾動體打滑原因，滾動體進(jìn)入承載區(qū)打滑動力學(xué)模型及咬入打滑特性，加速工況滾動軸承打滑動力學(xué)模型及打滑特性，打滑對滾動軸承振動特性的影響，軸承聲振耦合模型及打滑對軸承噪聲的影響等方面展開研究。論文的主要工作如下：
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3、在滾動體打滑原因及打滑對軸承影響分析的基礎(chǔ)上，綜合考慮非線性接觸、變摩擦系數(shù)、游隙及咬入角等非線性因素，建立滾動體進(jìn)入承載區(qū)打滑動力學(xué)模型，研究了滾動體進(jìn)入承載區(qū)的咬入打滑特性，以及軸承轉(zhuǎn)速、載荷等對滾動體打滑的影響；
　?、诨跐L動軸承的整體接觸模型和滾動體與保持架的相互作用模型，分別推導(dǎo)內(nèi)圈、滾動體和保持架的運(yùn)動微分方程，建立加速工況滾動軸承打滑動力學(xué)模型，通過與 Harris模型計(jì)算結(jié)果及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的對比，驗(yàn)證了此模型的有效性

4、。研究了加速工況下滾動軸承的打滑特性，以及軸承載荷、內(nèi)圈角加速度等對軸承打滑特性的影響；
　?、劬C合考慮滾動軸承時變剛度、游隙及打滑摩擦力等非線性因素，推導(dǎo)了滾動體非線性接觸力和打滑產(chǎn)生的摩擦力，建立了滾動軸承振動模型，獲得了滾動體打滑激勵下的軸承的振動響應(yīng)，研究了滾動體進(jìn)入承載區(qū)打滑狀態(tài)下軸承的振動特征；
　?、芑趧恿W(xué)模型、有限元模型和邊界元模型相耦合的方法，建立了軸承-軸承座聲振耦合模型。通過建立軸承-軸承座系統(tǒng)振動